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SICK傳感器基礎(chǔ)知識及術(shù)語有哪些

  • 更新日期:2014-12-04      瀏覽次數(shù):1115
    • SICK傳感器基礎(chǔ)知識及術(shù)語有哪些
      SICK傳感器是一種小型電子設(shè)備,它可以檢測出其接收到的光強的變化。早期的用來檢測
         物體有無的SICK傳感器是一種小的金屬圓柱形設(shè)備,發(fā)射器帶一個校準鏡頭,將光聚焦射向接收器,接收器出電纜將這套裝置接到一個真空管放大器上。在金屬圓筒內(nèi)有一個小的白熾
         燈做為光源。這些小而堅固的白熾燈傳感器就是今天光電傳感器的雛形。
        
         LED(發(fā)光二極管)
         發(fā)光二極管Z早出現(xiàn)在19世紀60年代,現(xiàn)在我們可以經(jīng)常在電氣和電子設(shè)備上看到這些二極管做為指示燈來用。LED就是一種半導體元件,其電氣性能與普通二極管相同,不同之處在于當給LED通電流時,它會發(fā)光。由于LED是固態(tài)的,所以它能延長傳感器的使用壽命。因而使用LED的光電傳感器能被做得更小,且比白熾燈傳感器更可靠。不象白熾燈那樣,LED抗震動抗沖擊,并且沒有燈絲。另外,LED所發(fā)出的光能只相當于同尺寸白熾燈所產(chǎn)生光能的
         一部分。(激光二極管除外,它與普通LED的原理相同,但能產(chǎn)生幾倍的光能,并能達到更遠的檢測距離)。LED能發(fā)射人眼看不到的紅外光,也能發(fā)射可見的綠光、黃光、紅光、藍光、藍綠光或白光。
        
         經(jīng)調(diào)制的LED傳感器
        
         1970年,人們發(fā)現(xiàn)LED還有一個比壽命長更的,就是它能夠以非常快的速度來開關(guān),開關(guān)速度可達到KHz。將接收器的放大器調(diào)制到發(fā)射器的調(diào)制頻率,那么它就只能對以此頻率振動的光信號進行放大。
         我們可以將光波的調(diào)制比喻成無線電波的傳送和接收。將收音機調(diào)到某臺,就可以忽略其他
         的無線電波信號。經(jīng)過調(diào)制的LED發(fā)射器就類似于無線電波發(fā)射器,其接收器就相當于收音機。
         人們常常有一個誤解:認為由于紅外光LED發(fā)出的紅外光是看不到的,那么紅外光的能量肯定會很強。經(jīng)過調(diào)制的光電傳感器的能量的大小與LED光波的波長無太大關(guān)系。一個LED發(fā)出的光能很少,經(jīng)過調(diào)制才將其變得能量很。一個未經(jīng)調(diào)制的傳感器只有通過使用長焦距
         鏡頭的機械屏蔽手段,使接收器只能接收到發(fā)射器發(fā)出的光,才能使其能量變得很。相比之下,經(jīng)過調(diào)制的接收器能忽略周圍的光,只對自己的光或具有相同調(diào)制頻率的光做出響應。
         未經(jīng)調(diào)制的SICK傳感器用來檢測周圍的光線或紅外光的輻射,如剛出爐的紅熱瓶子,在這種應用場合如果使用其它的傳感器,可能會有誤動作。
         如果一個金屬發(fā)射出的光比周圍的光強很多的話,那么它就可以被周圍光源接收器可靠檢測到。周圍光源接收器也可以用來檢測室外光。
         但是并不是說經(jīng)調(diào)制的傳感器就一定不受周圍光的干擾,當使用在強光環(huán)境下時就會有問題。例如,未經(jīng)過調(diào)制的光電傳感器,當把它直接指向陽光時,它能正常動作。我們每個人都知道,用一塊有放大作用的玻璃將陽光聚集在一張紙上時,很容易就會把紙點燃。設(shè)想將玻璃替換成傳感器的鏡頭,將紙?zhí)鎿Q成光電三極管,這樣我們就很容易理解為什么將調(diào)制的接收器指向陽光時它就不能工作了,這是周圍光源使其飽和了。
         調(diào)制的LED改進了光電傳感器的設(shè)計,增大了檢測距離,擴展了光束的角度,人們逐漸接受了這種可靠易于對準的光束。到1980年,非調(diào)制的光電傳感器逐步就退出了歷史舞臺。
         紅外光LED是效率Z的光束,同時也是在光譜上與光電三極管Z匹配的光束。
         但是有些傳感器需要用來區(qū)分顏色(如色標檢測),這就需要用可見光源。
        
         在早期,色標傳感器使用白熾燈做光源,使用光電池接收器,直到后來發(fā)明了的可見光LED?,F(xiàn)在,多數(shù)的色標傳感器都是使用經(jīng)調(diào)制的各種顏色的可見光LED發(fā)射器。經(jīng)調(diào)制的傳感器往往犧牲了響應速度以獲取更長的檢測距離,這是因為檢測距離是一個非常重要的參數(shù)。未經(jīng)調(diào)制的傳感器可以用來檢測小的物體或動作非常快的物體,這些場合要求的響應速度都非???。但是,現(xiàn)在速的調(diào)制傳感器也可以提供非常快的響應速度,能滿足大多數(shù)的檢測應用。

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